Kunnen fyto-oestrogenen uit de voeding de proliferatie van prostaattumoren vertragen? (PRODICA)

Gegevens uit ecologische en experimentele studies laten duidelijk een beschermend effect zien van fyto-oestrogenen in de voeding tegen prostaatkanker. Genetische factoren zijn ook van etiologisch belang bij prostaatkanker en er is groeiend bewijs voor het belang van een interactie tussen genen en voeding bij de progressie van prostaatkanker. De onderzoekers hebben onlangs een vermeende genetische interactie gevonden voor deze beschermende rol van fyto-oestrogenen. Het algehele verlaagde risico op prostaatkanker bij mannen met een hoge inname van fyto-oestrogenen werd sterk gewijzigd door een nucleotidesequentievariant in het oestrogeenreceptor-bèta (ERß)-gen. Een Amerikaanse studie vond een soortgelijk interactief effect tussen de inname van fyto-oestrogenen, evenals de body mass index (BMI), en een andere nucleotidesequentievariant in ERß. De fyto-oestrogenen isoflavonoïden en coumestanen binden stevig aan de oestrogeenreceptor-beta (ERß) en gevonden in soja en andere bonen. Er is gevonden dat ERß-expressie betrokken is bij de progressie van prostaatkanker, wat suggereert dat fyto-oestrogenen mogelijk een interactie aangaan met ERß bij de ontwikkeling van prostaatkanker. Met betrekking tot mogelijke carcinogene mechanismen, kunnen fyto-oestrogenen betrokken zijn bij de endocriene controle van de groei van prostaatcellen door de balans tussen AR en ERß te beïnvloeden. Testosteron en zijn metaboliet 5α-dihydrotestosteron (DHT) veroorzaken proliferatie van prostaatepitheelcellen door binding aan de AR. Daarentegen onderdrukt 5α androstaan-3ß,17ß-diol (3ßAdiol), een metaboliet van DHT, door te binden aan ERß, de expressie van AR en remt daardoor androgeengestuurde proliferatie terwijl celdifferentiatie wordt bevorderd. In termen van proliferatie suggereren de huidige gegevens een gecombineerde stimulerende rol van ERα en AR in de prostaat, terwijl ERß proliferatie remt en differentiatie stimuleert. Zowel oestrogeen ERα als ß hebben affiniteit voor oestradiol, terwijl fyto-oestrogenen en 3ßAdiol selectief ERß activeren. Als gevolg daarvan zouden fyto-oestrogenen de groei van kanker moeten kunnen beperken door als substituut voor 3ßAdiol te fungeren. Dit wordt bevestigd door experimentele studies.

Resultaten van eerdere interventiestudies hebben veelbelovende resultaten opgeleverd die erop wijzen dat bepaalde veranderingen in het dieet of de levensstijl de progressie van prostaatkanker kunnen beïnvloeden, hoewel de meeste van deze onderzoeken van vrij korte duur waren en gebaseerd waren op relatief kleine aantallen patiënten. Zo toonde een gerandomiseerde studie aan dat mannen die een voedingstoevoeging van lijnzaad kregen, een lager percentage positieve cellen hadden die de proliferatiemarker Ki-67 bevatten dan mannen die deze toevoeging niet aan hun dieet hadden gekregen. Alles bij elkaar genomen, wijst het huidige bewijs op de mogelijkheid voor prostaatkankerpatiënten om aan te vullen met levensstijlgerelateerde behandelingsalternatieven om tumorprogressie te voorkomen of te vertragen.

Specifiek doel: Uitvoeren van een gecontroleerde gerandomiseerde voedingsinterventiestudie bij mannen met prostaatkanker. De onderzoekers streven de volgende specifieke doelen/hypothese na:

1. "Bij mannen met prostaatkanker met een gemiddeld risiconiveau zal een dieet met veel fyto-oestrogenen de tumorprogressie verminderen in vergelijking met mannen met een dieet met weinig fyto-oestrogenen".
2. "De effecten van een dieet met veel fyto-oestrogenen op de progressie van prostaatkankertumoren verschillen tussen mannen met verschillende genotypen van polymorfismen in het ERß-gen". De mannen worden verdeeld in twee subgroepen, zij die TT- of TC/CC-allelen dragen, van het single-nucleotide polymorphism (SNP) rs2987983-13950 T/C in het ERß-gen, waarin de hypothese getest zal worden.
3. Om te bepalen of RNA-expressie van de AR, ERα en ERβ in prostaattumorweefsel, evenals niveaus van steroïde hormonen, verschilt tussen mannen met een dieet met respectievelijk veel en weinig fyto-oestrogenen, of tussen verschillende genotypen van het ERβ-gen.
4. Om te bepalen of mRNA-expressie van genen die betrokken zijn bij proliferatie en ER-signaalroutes, geanalyseerd door volledige transcriptomische profilering in prostatectomiespecimens, verschilt tussen mannen met een dieet met respectievelijk veel en weinig fyto-oestrogenen, of tussen verschillende genotypen van het ERβ-gen.

Studieprotocol: Via behandelende artsen zullen de onderzoekers 240 mannen in de zorgregio Västra Götaland identificeren bij wie prostaatkanker met een gemiddeld risiconiveau (T1-T2, Gleason-score

Interventie: Patiënten maken kennis met het interventiedieet door een diëtist en krijgen algemene informatie over gezonde voedingskeuzes (volgens aanbevelingen voor het grote publiek) en geen voedingssupplementen te eten, er worden geen andere dieetbeperkingen gegeven. De patiënten krijgen een pakket met voeding met een hoog gehalte aan fyto-oestrogenen (≥ 100 mg isoflavonoïden en ≥ 100 mg lignanen) die dagelijks moeten worden geconsumeerd. De ingreep duurt tot de dag voor de operatie (minstens 6 weken). De patiënten in de controlegroep worden op dezelfde manier geïnformeerd als de interventiegroep, behalve dat ze geen voedselpakket krijgen.

Eindpunt: Het effect van het dieet op de snelheid van tumorproliferatie zal worden gemeten door vergelijkingen te maken van 1) percentage positieve cellen die de marker Ki-67 bevatten, 2) PSA-waarden, 3) expressie van genen die betrokken zijn bij proliferatie en ER-signaalroutes en celcyclusprogressie (CCP) genexpressie. Direct naast de operatie neemt de chirurg vier mediane naaldbiopten van het verse prostaatmonster, twee van de tumorplaats en twee van gezond prostaatweefsel, op basis van eerdere resultaten van de diagnostische biopsieën en magnetische resonantiebeeldvorming. Ook bij de operatie worden de radicale prostatectomieweefsels verzameld en met formaline gefixeerde paraffine ingebed. Aan het begin van het onderzoek, op de dag voor de operatie, worden bloedmonsters genomen en naar PSA-analyse gestuurd (vrij en totaal). De absolute verschillen in PSA-waarden en de PSA-verdubbelingstijd worden berekend. Daarnaast gaan de onderzoekers de expressie van AR, ERα en ERß in tumorweefsel en de bloedspiegels van hormonen, testosteron, DHT, estradiol en 3ß-Adiol meten.

Vragenlijst: Alle patiënten beantwoorden een met een wachtwoord beveiligde vragenlijst bij aanvang, de operatie, het gewicht en de lengte worden gemeten. Een keer in de periode van 6 weken wordt een 24-uurs recall-interview gehouden, waarin de voedselinname van de deelnemers gedurende de voorafgaande 24 uur wordt geregistreerd. De individuele inname van energie en specifieke voedingsstoffen zal worden geschat door informatie uit de vragenlijst en het voedingsdossier te koppelen aan de voedingsdatabase van het National Food Agency en onze eerder ontwikkelde fyto-oestrogeendatabase. Informatie over het mogelijke gebruik van Finasteride, een 5α-reductaseremmer, zal worden verzameld uit medische dossiers.

Analyse van polymorfen:SNP in het ERß-gen zal worden geanalyseerd in bloedstalen, gebruikmakend van de op PCR gebaseerde methode competitieve allelspecifieke PCR (KASP™). De allel-constitutie wordt geïdentificeerd en deelnemers worden ingedeeld in groep TT, TC of CC. Analyse van Ki-67: Het biopsiemonster wordt gefixeerd door onderdompeling met 4 % paraformaldehyde in 0,1 M fosfaatbuffer gedurende 24 uur bij +4°C. Vervolgens wordt het gedehydrateerd met gegradeerde ethanol, gevolgd door inbedden in xyleen en paraffine. Paraffinecoupes worden 30 minuten verwarmd op 60°C, voorbehandeld met citroenzuurbuffer. Niet-specifieke binding wordt gedurende 30 minuten geblokkeerd door ezelserum in fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS) die Triton X-100 bevat. Incubatie met Ki-67-antilichaam gedurende de nacht (4°C), gevolgd door incubatie met het geschikte secundaire gebiotinyleerde antilichaam. Om het signaal te versterken, worden de secties behandeld met een avidine-biotine-complexoplossing en om de immunoreactiviteit te visualiseren wordt diaminobenzidine (DAB) gebruikt. Gekleurde tumorcellen (Ki-67-positiviteit) worden geteld en het resultaat wordt gerapporteerd als de verhouding van positieve kernen gedeeld door het totale aantal beoordeeld × 100.

Analyse van receptorexpressie, CCP-score, hormoonspiegels en PSA: Weefselmonsters die tijdens de operatie zijn genomen, worden later in RNA geplaatst voordat ze worden ingevroren. De monsters worden geanalyseerd met behulp van RNeasy plus Universal Mini Kits (QIAGEN) en real-time polymerasekettingreactie (PCR). De mRNA-expressie van ERα, ERβ en AR zal worden bepaald met behulp van de TaqMan-assay. Totaal RNA zal worden geëxtraheerd uit met formaline gefixeerde, in paraffine ingebedde secties van tumoren en goedaardige weefsels met behulp van de globale transcriptoom-brede expressie-array Clariom™ D (Thermos Fischer). Voor analyse van de CCP-score, genexpressie van de genen die betrokken zijn bij CCP op basis van respectievelijk het Prolaris®-genenpanel en de Decipher Score. PSA-bloedspiegels zullen worden geanalyseerd volgens het standaard klinische protocol.

Power-berekening: in de zorgregio Västra Götaland hadden in 2012 321 mannen prostaatkanker met een gemiddeld risiconiveau waarvoor ze een curatieve behandeling kregen. Berekening met de primaire uitkomstmaat (Ki-67) geeft voor een onderzoeksgroep bestaande uit 118 patiënten een power van 80% voor een tweezijdige test met een significantieniveau van 0,05 en een effectgrootte van 0,5. De onderzoekers ontdekten in eerdere studies dat ongeveer 42% van de mannelijke bevolking heterozygoot of homozygoot is voor het variante allel (TC/CC) van het ERβ-promotergebied SNP (rs2987983-13950 T/C) en 58% homozygoot voor het wildtype allel (TT). Aangezien de onderzoekers verwachten dat het effect van de interventie groter zal zijn bij proefpersonen met het variante allel en kleiner bij proefpersonen met het wildtype allel, zou deze laatste groep groot genoeg moeten zijn om een ​​eventueel verschil te kunnen vinden. Er is dus een totale steekproefomvang van 118/58%=203 patiënten nodig.

Statistische overwegingen: De onderzoekers zullen de intention-to-treat-methode gebruiken. Bij het ontwerp en de dataverzameling is het testen van medicijnen als template gemaakt (randomisatie, placebo, blindering, geen verloop, geen differentiële meetfouten, juiste analyse); voor de afwijkingen van de perfecte situatie gebruiken de onderzoekers epidemiologische theorie om de analyses te sturen en de resultaten te interpreteren. Voorlopige analyses, gebaseerd op gemiddelden, medianen, standaarddeviaties en interkwantielbereik, zullen worden verstrekt om de gewenste resultaten correct te beschrijven en er zal stratificatie worden uitgevoerd om de prestaties van de randomisatie van het toegewezen dieet te beoordelen. Er zullen daarom boxplots worden geproduceerd om de temporele trends in de respons grafisch te evalueren. De verdeling van de uitkomsten zal worden bestudeerd en, indien nodig, zullen passende transformaties worden toegepast om de symmetrie en normaliteit te verbeteren. Vanwege de longitudinale structuur van de gegevens, zullen correlaties tussen waarnemingen worden opgenomen en zullen lineaire modellen met gemengde effecten worden uitgevoerd om te bestuderen of (i) er een temporele trend is (ii) of de lineaire trend verschilt tussen behandelde en onbehandelde individuen (iii) ) als het behandelingseffect tussen de interventiegroep en de controlegroep wordt gewijzigd volgens ERß-genotypes, zowel voor de gewone als de variant. Een belangrijke stap in de analyse van longitudinale gegevens is het identificeren van de juiste covariantiestructuur die de correlaties tussen de gegevenspunten beschrijft: onafhankelijke covariantie (geen correlatie), uitwisselbare covariantie (gelijke correlatie) of autoregressieve covariantie met correlatie tussen responsen die afnemen met de tijd tussen metingen. De onderzoekers zullen de meest geschikte structuur identificeren, empirisch geverifieerd met behulp van een informatietheoretische benadering. Er zullen zowel statistische tests als betrouwbaarheidsintervallen worden geproduceerd om de significantie van de effecten te beoordelen, daarom zullen partiële F-testprocedures worden gebruikt om het samengevoegde effect van hoofd- en interactievariabelen te bestuderen en zullen geschikte statistische methoden worden toegepast om de aanpassing van het studiemodel te bepalen. Het verband tussen de inname van fyto-oestrogenen en de proliferatie van kanker zal worden geëvalueerd door middel van gegeneraliseerde lineaire modellen, die schattingen zullen geven van het risicoverschil (RD's) en overeenkomstige 95% BI's, gestratificeerd naar ERβ-genotypes. Interacties tussen de inname van fyto-oestrogeen en ERβ SNP's op proliferatie zullen worden geëvalueerd met behulp van additieve effectschalen. Groepen van fyto-oestrogeeninname zijn opgenomen als een continue variabele en elke SNP wordt weergegeven door een indicatorvariabele (variant of niet). Interactie zal worden beoordeeld in een lineair odds-model aan de hand van de productterm tussen de covariaten die de inname van fyto-oestrogeen vertegenwoordigen en de SNP-genotypes.